1摇
与改善记忆相关的肽及其制备手段
蛋白质和肽类物质具有维持脑细胞代谢
,
保持
大脑的各种运动正常进行的功能
[7]
。
目前研究发
现
,
与改善记忆有关的肽类物质分为内源肽
(
人体
内天然存在的肽类物质
)
和外源肽
(
由体外采用不
同手段获得的肽
)。
其中存在于哺乳动物中枢神经
系统中的内源多肽约有
200
种
,
这些肽与学习记忆
有着密切的关系
,
例如生长抑素
( somatostatin,SS)、
促皮质激素释放因子
( corticotropin releasing factor,
CRF)、
加压素
( vasopressin,VP)、
催乳素
( prolactin,
PRL)、
脑啡肽
(enkephalin)、
内啡肽
(endorphin)
等已
被证实对记忆具有调节作用
[8 - 9]
。
外源肽包括人工合成肽和动植物蛋白源的生物
活性肽
。
人工合成的肽类
,
构纯度高
,
效关系清晰
,
通常被用作治疗神经退行性疾病和精神病的药物
,
如促肾上腺皮质激素
( adrenocorticotropic hormone,
ACTH)、
垂体激素催产素
( oxytocin,OT)、
脑啡肽
、
内
啡肽
、VP
等
。
生物活性肽是蛋白质中
20
种天然氨
基酸以不同组成和排列方式构成的线性或环形肽类
的总称
[7]
,
一般包含
3 ~ 20
个氨基酸残基
,
其生物活
性与氨基酸组成和序列有着密切的关系
[10]
。
外源肽可由蛋白酶解
、
定向合成
(
主要包括化
学合成
、
酶法合成
、DNA
重组技术等
)
以及从微生物
和动植物生物体内直接提取纯化等技术获得
[7]
。
其中酶解法因生产条件温和
,
产品安全性高
,
而成为
制备食品级生物活性肽的常用方法
。
对于外源性生
物活性肽的研究
,
多见于对水产品
、
脑源性动物组织
和蚕丝蛋白等方面的综合利用
。
例如裴新荣等
[11]
利用鲑鱼鱼皮制备的胶原蛋白肽
,
具有预防老龄小
鼠学习记忆能力下降的功能
,
其作用机制可能与体
内抗氧化和促进小鼠海马区脑源性神经营养因子
(brain derived neurotrophic factor, BDNF)
的表达有
关
。
脑活素则是由猪脑水解后提取精制得到的含有
85 %
器官特异性游离氨基酸和
15 %
低分子多肽的
复合物注射液
,
研究表明其具有改善记忆
、
保护神经
细胞的作用
,
并且能够顺利通过血脑屏障直接影响
神经细胞的核酸代谢和蛋白质的合成
,
从而改善脑
内神经递质和相关酶的活性
[12 - 13]
。 Kang
等
[6]
通过
人体
(Rey鄄Kim test)
和动物行为学实验证实了蚕丝
蛋白酶解后得到的
3
个
8
肽混合物具有改善记忆的
功效
。
外源性肽的常用分离纯化方法有超滤
、
凝胶柱
层析
、
反向高效液相
、
超高效液相等手段
。 He Rong
等
[14]
采用反向高效液相色谱法对菜籽蛋白进行分
离纯化制得血管紧张素转换酶
( ACE)
抑制肽
。
另
有学者分别采用凝胶过滤和配有
Hypersil BDS C18
柱的反向高效液相色谱对蛋白肽进行多步分离
,
为
后续具有生物活性肽段结构的鉴定提供高纯度的原
料
[15]
。
然而如何更快速筛选原料并准确分离纯化
出具有改善记忆功能的生物活性肽肽段
,
是现在亟
待解决的问题之一
。
目前
,
制备鉴定的结果
,
多不能
够充分反映活性成分的完整性
。
因此
,
混合肽分离
纯化技术创新亟待解决
。
2摇
记忆相关靶点
目前
,
已经有许多具有改善记忆功效的生物活
性肽被发现或制备出来
,
但其作用机制仍未被研究
透彻
,
只有准确找出其作用靶点
,
才能更有目的地分
离鉴定或制备出具有改善记忆的肽
。
2郾 1摇 茁鄄
淀粉样肽
茁鄄
淀粉样肽
(茁鄄Amyloid peptides,A茁)
由
39 ~ 43
个氨基酸组成
,
是老年斑的主要组成成分
,
其前体蛋
白为淀粉样前体蛋白
( amyloid precusor protein,
APP)。
有研究表明
APP
和
A茁
沉积的产物会导致
神经细胞的损伤
[16]
,
因此
,A茁
沉积对神经细胞损伤
可作为改善记忆的靶点之一
。 Li Weizu
等
[17]
通过
研究黄芪皂苷对地塞米松和
A茁
25 - 35
诱导的大鼠记
忆损伤的保护作用
,
发现黄芪皂苷主要是通过下调
APP
和
茁鄄
分泌酶的
mRNA
表达
,
减少
A茁
的沉积
,
从
而起到改善大鼠记忆的作用
。
赵荷剑等
[18]
研究发
现喂食从牛脑提取的酸性肽的样品组大鼠与
AD
大
鼠模型组相比
,
酸性肽在高
、
中剂量下均能显著降低
A茁
的沉积并能显著提高
AD
大鼠的学习记忆能力
。
在体外细胞模型的建立中
,
目前多采用
A茁
诱
导的
PC12
细胞
(
大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞
)
损伤
凋亡模型研究改善记忆通路
[19]
。 PC12
细胞是最能
表达神经元特性的常用克隆细胞系
,
具有生长容易
、
增殖快
、
培养方便
、
可传代培养等优点
。
谢朝阳
等
[20]
研究发现
,
姜黄素可能会通过上调
p21
的表
达
,
下调
p21
下游元件
CDK4 (
兔抗大鼠多克隆抗
体
)、E2F1
和
bax(
小鼠抗大鼠单克隆抗体
)
的表达
,
从而对
A茁
诱导的
PC12
细胞周期异常与凋亡起到
一定的保护作用
。
同时也有学者研究了富含花青素
2
食品科学技术学报
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摇 2015
年
3
月
